2.1　蓄熱材料

2.1.1　蓄熱材料選擇原則

在固體電蓄熱系統的設計中，蓄熱材料用于構成蓄熱體，同時蓄熱材料也是影響固體電蓄熱系統儲存和釋放熱能性能的重要因素之一，應根據設計要求和實際條件對蓄熱材料進行合理選擇。對蓄熱材料的選擇主要是對材料蓄熱方式和熱物性的選擇。

2.1.1.1　蓄熱方式選擇原則

蓄熱材料按蓄熱方式一般可分為顯熱蓄熱材料、相變蓄熱材料和熱化學蓄熱材料三類。

1.顯熱蓄熱材料

顯熱蓄熱材料利用物質本身溫度的變化過程來進行熱能的儲存。顯熱蓄熱材料在儲存和釋放熱能時，材料自身只是發生溫度的變化，而不發生其他任何變化，主要分為液體（如水、油等）和固體（如氧化鎂磚、混凝土等）兩種類型。

顯熱蓄熱材料價廉易得，多數材料可以直接從自然界中獲取利用，或經過提純燒結工藝制備。由于大部分顯熱儲熱材料的蓄熱方式簡單、化學性能穩定、不易揮發，所以顯熱儲熱材料的儲存保溫也比較簡單，通常固體顯熱蓄熱材料多燒制成蓄熱模塊，如鎂磚、鋁硅磚等，而液體顯熱蓄熱材料多通過蓄熱體儲存。

但由于顯熱蓄熱材料放熱過程不能恒溫、蓄熱密度小、蓄熱設備龐大、蓄熱效率不高等問題，顯熱蓄熱材料一般適用于大規模、高溫度、經濟性要求高、裝置體積要求不大的場合。

2.相變蓄熱材料

相變蓄熱材料通過物質發生相變來進行熱量的儲存和利用，因而相變材料的最顯著特征就是可以發生相變。考慮到伴隨相變過程的材料體積變化的影響，目前，相變蓄熱材料的研究和應用集中在固—液和固—固相變兩種類型。此外，相變蓄熱材料根據其化學組成通常還可分為有機相變材料、無機相變材料和復合相變材料三類，如圖2-1所示。

相變蓄熱材料與顯熱蓄熱材料不同，相變蓄熱材料在蓄熱過程中溫度并非如顯熱材料一樣線性變化，而是待溫度線性上升到相變溫度后，發生相變并大量蓄熱直至物質完成相變，因為這一過程的存在，相變材料的蓄熱能力通常要比顯熱材料強很多，并且可以在恒溫下放出大量熱量。

目前，相變蓄熱材料的研究尚未完全成熟，存在很多尚需解決的問題，如結晶水合鹽的過冷和相分離現象對需頻繁儲存和釋放熱能的蓄熱裝置的壽命與可靠性影響很大，石蠟在相變時的體積變化率較大，對蓄熱材料儲存容器的強度有較高要求。此外，相變材料的成本一般較高，部分材料還具有腐蝕性，或存在導熱率低、耐高溫程度低等缺陷，對容器也有較高要求，因此，不適合于大容量蓄熱，而適合于對儲能密度要求高的社區及家庭供暖。

3.熱化學蓄熱材料

熱化學蓄熱材料利用化學反應的反應熱的形式來進行蓄熱，由于其能量儲存在化學鍵里，具有儲熱密度高、不需要保溫、可長期儲存等優點。可用于熱化學蓄熱材料的化學反應過程目前包括氨的分解反應、碳酸鹽化合物的分解反應、金屬氫化物的分解反應、無機氫氧化物的熱分解反應等。

雖然熱化學蓄熱材料的儲能密度相當于顯熱蓄熱材料的8～10倍以上、相變蓄熱材料的2倍以上，但是熱化學蓄熱系統的效率極大地受限于傳熱和傳質效率，而在顯熱和潛熱蓄熱系統中，系統效率通常只受傳熱影響。因此，熱化學蓄熱系統更為復雜。現在我國的熱化學蓄熱技術還不成熟，不具備大規模商業化的條件。

2.1.1.2　熱物性選擇原則

不同材料的熱物性各參數有所差異，選擇適合的蓄熱材料對裝置性能必然產生有利作用。優良的蓄熱材料應具有如下性能條件。

1.熱力學條件

（1）高蓄熱密度。蓄熱材料應具有較高的單位體積或單位質量的相變潛熱和較大的比熱容。

（2）合適的使用溫度。材料的使用溫度應滿足應用要求。

（3）導熱性。導熱系數越大，越有利于熱能的儲存和釋放。

（4）穩定性。性能穩定可反復使用，無副反應，蓄熱性能衰減小。

（5）熱膨脹系數小。蓄熱材料的熱膨脹系數小，有利于儲存容器的選擇。

（6）密度。相變材料的密度應盡量大，從而確保單位體積蓄熱密度較大。

（7）相變過程。相變過程完全可逆且只與溫度有關。

2.動力學條件

（1）耐高溫且具有較好的結構強度。高溫和承重條件下，避免裝置發生受熱變形和受壓碎裂。

（2）流體經過的阻力損失小。若能提高蓄熱材料表面的光滑程度就可減小流動阻力，在一定程度上降低風機能耗，節省系統運行成本。

3.化學條件

（1）腐蝕性小，與容器相容性好，無毒、不易燃。

（2）相變時不分層，化學穩定性好，有較長的壽命周期。

（3）無過冷現象，熔化相變時溫度變化范圍盡量小。

4.經濟性條件

成本低廉，制備方便，便宜易得。

蓄熱材料的實際遴選過程中，首先考慮有合適的使用溫度和較大的比熱容或相變潛熱，再考慮其他因素。可將蓄熱材料依據使用溫度進行劃分，劃分為低溫、中溫、高溫三層，使用溫度在100℃以下的蓄熱材料屬于低溫蓄熱材料，使用溫度在100～250℃的蓄熱材料屬于中溫蓄熱材料，使用溫度高于250℃的蓄熱材料則屬于高溫蓄熱材料。然后針對蓄熱材料的溫度體系進行適應不同場景的應用設計。

2.1.2　蓄熱材料的基本熱物性指標

（1）熔點。熔點是物體的物態由固體轉變（熔化）為液態時的溫度。物質的熔點并不是固定不變的，壓強和雜質都會影響物質的熔點。蓄熱材料的熔點也叫相變點，對于顯熱材料，熔點是材料的極限使用溫度，材料溫度接近熔點就會破壞材料的結構；對于相變材料，熔點通常是材料的使用溫度，利用相變點進行蓄熱，既可以增加材料的蓄熱密度，還可以達到良好的控溫效果。

（2）相變工作溫度。介質相變時的溫度或介質工作的溫度范圍。

（3）比熱容。比熱容是單位質量物質改變單位溫度時吸收的熱量或釋放的內能，用符號c表示，比熱容的常用單位為kJ/（kg·K）或kJ/（kg·℃）。比熱容是衡量蓄熱材料蓄熱能力的重要參數之一，材料比熱容越大，單位物質在相同溫升時儲存的熱量就越多。但材料的比熱容不是固定不變的，當溫度上升或發生相變時，材料的比熱容就會發生變化，圖2-2為常見耐火磚的平均比熱容與溫度的關系曲線。

（4）相變潛熱。相變潛熱指單位質量物體在一定的溫度下發生相態變化時吸收或放出的熱量，主要有蒸發熱、熔化熱、升華熱，單位為kJ/kg。相變潛熱是衡量相變蓄熱材料蓄熱能力的另一個重要參數，由于相變材料在相變時的恒溫釋熱特性，所以相變潛熱也是相變材料蓄熱效果的重要參數。

（5）相變焓。相變焓指1mol純物質于恒定溫度及該溫度的平衡壓力下發生相變時的焓變，單位為J/mol或kJ/mol。由于發生相變的過程恒壓且非體積做功為零，所以相變焓也稱相變熱。

（6）密度。密度指物質存儲的熱量中，可完全轉換為其他能量形式的那部分能量，單位為kJ/kg。

（7）密度。密度指在一定溫度下，某種物質單位體積內所含物質的質量。密度是物質的一種特性，不隨質量和體積的變化而變化，只隨物態（溫度、壓強）的變化而變化。

（8）電阻。電阻通常用R表示，在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。對于電熱元件，在同樣大小的電流下，電阻越大，功率越高。對于由某種材料制成的柱形均勻導體，其電阻R與長度L和電阻率ρ成正比，與橫截面積S成反比，即

（9）導熱系數。導熱系數表征物體導熱本領的大小，是指單位溫度梯度作用下的物體內所產生的熱流量，單位為W/（m·K）或W/（m·℃）。導熱系數λ與物質種類及熱力狀態有關[溫度，壓強（氣體）]，與物質幾何形狀無關。

大多數材料的導熱系數與溫度變化的關系近似于線性關系，即

式中　λ0——材料在0℃下的導熱系數，W/（m·℃）；

b——由實驗確定的溫度常數，其數值與物質的種類有關，1/℃；

T——溫度，℃。

（10）熱力擴散系數。又稱熱擴散率，表示物體被加熱或冷卻時，物體內部溫度趨于一致的能力，其表達式為

式中　α——熱力擴散系數；

ρ——物體的密度；

cP——物體的定壓比熱容。

（11）黏度。黏度又稱動力黏度，是反映流體流動阻力（與流體方向相反）大小的一種流體性質。黏度的常用單位為Pa·s、P（泊）或cP（厘泊），1P=1Pa·s。黏度還涉及運動黏度，對于蓄熱材料，應從化學性質、物理性質和經濟性三個方面進行綜合評價并選擇。

（12）線膨脹系數。材料在某一溫度區間每升高1℃的平均伸長量稱為平均線膨脹系數，表示材料膨脹或收縮的程度。線膨脹系數具體表示為

式中　ΔL——物體長度的改變；

L——初始長度；

ΔT——溫度變化。

熱膨脹性是耐火材料使用時應考慮的重要性能之一。蓄熱體在常溫下砌筑，而在使用時，隨著蓄熱體溫度升高，結構體發生膨脹。為消除因熱膨脹造成的結構體偏移變形，需預留膨脹縫。線膨脹系數是預留膨脹縫和砌體總尺寸結構設計計算的關鍵參數。常用耐火制品的平均線膨脹系數見表2-1。

（13）孔隙率。材料的孔隙率指塊狀材料中孔隙體積與材料在自然狀態下總體積的百分比，孔隙率的計算公式為

式中　P——材料孔隙率，%；

V0——材料在自然狀態下的體積，或稱表觀體積；

V——材料的絕對密實體積，絕對密實體積是指只有構成材料的固體物質本身的體積，即固體物質內不含有孔隙的體積；

ρ0——材料體積密度或表觀密度；

ρ——材料密度或真密度。

（14）密實度。密實度是指材料的固態物質部分的體積占總體積的比例，即

（15）荷重軟化溫度。荷重軟化溫度又稱荷重變形溫度，簡稱荷重軟化點。表征耐火材料在恒定荷重下對高溫和荷重同時起作用的抵抗能力，也表征耐火材料呈現明顯塑性變形的軟化溫度范圍，是工程應用中一項重要的高溫機械性能指標。

（16）抗熱震性。抗熱震性曾稱熱穩定性、熱震穩定性、抗熱沖擊性、抗溫度急變性、耐急冷急熱性等，是材料在承受急劇溫度變化時評價其抗破損能力的重要指標。各測試值之間越接近，精密度就越高；反之，精密度就越低，抵抗損傷的能力越低。

2.1.3　低、中、高溫蓄熱材料

2.1.3.1　低溫蓄熱材料

在低溫范圍（100℃以下）的蓄熱應用中，常見的蓄熱材料有水、結晶水合鹽、有機蓄熱材料、熱化學蓄熱材料等，其中水和結晶水合鹽應用最為廣泛，多以供暖應用為主，輸出溫度在90℃以下。

低溫蓄熱要求蓄熱材料盡可能在恒溫狀態下放出熱量、溫度波動小、占地面積應盡可能小、節約空間、密度較高。常見低溫蓄熱材料結晶水合鹽、有機材料和熱化學材料的使用溫度如圖2-3所示。

水是常規通用顯熱儲能材料，結晶水合鹽和有機材料相變溫度低，適合人類生活用熱溫度，是目前家庭小型電蓄熱采暖用的熱門材料。熱化學蓄熱材料雖不成熟，但它的相變潛熱是其他蓄熱材料的7～10倍，因而，在低溫蓄熱方面也極具潛力。

在低溫蓄熱材料的其他性能參數中，熱力條件和化學條件對蓄熱裝置的設計有著較大的影響：導熱性限制單根電加熱元件的功率，水和結晶水合鹽的導熱系數較高，均在0.5W/（m·K）以上，有機蓄熱材料則多低于0.2W/（m·K），導熱性能較差，容易發生釋熱不均勻，發生局部溫度過高的危險；熱膨脹系數、體積變化率與腐蝕性影響材料容器的封裝和壽命，有機蓄熱材料和結晶水合鹽在相變過程中有一定體積變化，多大于5%，有機蓄熱材料略高，多大于10%，相變后液態材料的熱膨脹系數也會升高，因此要求蓄熱容器具有一定的強度與柔韌性；此外，酸性的結晶水合鹽及有機蓄熱材料對金屬容器有腐蝕性，還應考慮與容器的相容性問題；過冷與相分離對材料的使用及控制影響較大，低溫材料中，只有結晶水合鹽存在過冷與相分離問題。

在實際應用中，熱化學蓄熱材料研究尚未成熟，過程可控性和腐蝕性較難掌握，應用難度較大。水作為低溫蓄熱材料有比較廣泛的應用，但占地面積大，對蓄熱密度要求不高，在占地面積不限的一些蓄熱應用場景，水是最主要的蓄熱材料。目前，隨著技術的進步，克服腐蝕技術障礙后，某些有機蓄熱材料的應用也在逐步推廣。

2.1.3.2　中溫蓄熱材料

中溫（100～250℃）蓄熱材料分為中溫顯熱蓄熱材料和中溫相變蓄熱材料。中溫蓄熱材料效率相對較低，體積和質量數值相對較高，各方面要求相對也低，主要針對民用領域，經常作為工業加熱源，可用于化工生產、冶金、發電等場合。中溫顯熱蓄熱材料的使用溫度如圖2-4所示。

熔融鹽的比熱容高于液態金屬。熔融鹽具有液體溫度范圍寬、黏度低、流動性能好、蒸汽壓小、對管路承壓能力要求低、相對密度大、比熱容高、蓄熱能力強、成本較低等特點，已成為一種廣泛用于太陽能熱發電的中高溫傳熱蓄熱介質。液態金屬具有融化熱高、導熱性好、熱穩定性好、蒸汽壓低、過冷度小、相變時體積變化小等特點，多數更適用于顯熱的高溫傳熱蓄熱系統。由于部分液態金屬熔點較低，在中溫領域也有應用。

中溫相變蓄熱材料的使用溫度如圖2-5所示。

中溫相變蓄熱材料主要為有機相變蓄熱材料與無機鹽兩類。有機相變蓄熱材料具有穩定性好、腐蝕性小、溫度可調控等優點，目前主要應用于中低溫相變蓄熱領域，由于它們的定形功能，且相變潛熱大，因此具有廣闊的工業化應用前景。

無機鹽主要為熔融鹽類（硝酸鹽），也包含部分鹽、堿和結晶水合鹽等。其中硝酸鹽突出的優點是價格低、腐蝕性小、在500℃以下不會分解；缺點是熱導率相對較低[僅為2.93kJ/（m·h·℃）]，因此在使用時容易產生局部過熱。但是與其他熔融鹽相比，硝酸鹽仍具有很大的優勢。

2.1.3.3　高溫蓄熱材料

高溫（250℃以上）蓄熱材料同樣也分為高溫顯熱蓄熱材料和高溫相變蓄熱材料，應用場景多為高溫余熱回收利用、太陽能熱發電、蓄熱供暖、工業蒸汽等。各種工業應用數據中，500℃左右容易實現，但500℃以上的比較少，主要是各種材料適配性較難。但高溫儲能可以大大提高儲能密度，有更大發展空間。

高溫顯熱蓄熱材料中，導熱油、熔融鹽、液態金屬的溫度相對集中，但其使用溫度均無法超過500℃，超過一定溫度后，材料解列失效、氧化或達到燃點，因此很難作為大容量高密度的蓄熱材料。但在相應溫度的工況下，如在高溫余熱回收中，可以以流動液體的形式進行換熱，吸收熱能方便，有應用空間。金屬與氧化物的比熱容相近，但在750℃以上時，金屬的比熱容會低于氧化物，且容易接近熔點軟化，影響穩定性和使用壽命。因而，氧化物作為高溫、大容量蓄熱材料比其他顯熱材料更穩定。高溫顯熱蓄熱材料的使用溫度如圖2-6所示。

高溫顯熱蓄熱材料均具有較好的導熱性能，多高于5W/（m·K），是相變材料的10倍甚至1000倍，遠優于相變材料，意味著電熱絲的加熱功率可以較高，不會出現熱量集中滯留熔斷現象。不同高溫顯熱蓄熱材料的熱膨脹系數不同，但一般而言，液態高于固態兩個數量級[液態高溫顯熱蓄熱材料為10-4～10-3/℃，固態高溫顯熱蓄熱材料為（10～20）×10-6/℃。液態高溫顯熱蓄熱材料的高熱膨脹系數要求其容器裝置有一定的強度，固態高溫顯熱蓄熱材料的熱膨脹系數不能過大，否則會影響蓄熱體的結構穩定性。此外，熔融鹽和液態金屬對金屬容器會有一定腐蝕性，容器封裝成本高，氧化物與金屬則沒有此方面問題。

相對比較而言，氧化物高溫顯熱蓄熱材料具備蓄熱高溫高密度、不易氧化、無腐蝕、膨脹系數小等優點，技術相對成熟，材料來源豐富且成本低廉，可廣泛應用于化工、冶金、熱工等熱能儲存與轉換領域。其中氧化鎂和氧化鋁是最為常見的氧化物高溫顯熱蓄熱材料。

高溫相變蓄熱材料應用一般會顯熱和潛熱同時利用，利用物質的溫度焓變過程進行蓄熱，因此，同溫度范圍內，其蓄熱能力要高于顯熱材料。熱化學、熔融鹽、金屬及金屬合金、氧化物等材料不同溫度點都會有相變過程，高溫相變蓄熱材料的使用溫度如圖2-7所示。

高溫相變蓄熱的應用溫度多集中在1000℃左右，部分氧化物可達2000℃以上。但在實際應用過程中，1000℃左右為溫度上限，溫度過高，保溫散熱和配合材料應用都將較為復雜，不太適合普遍應用。相變材料的使用溫度一般要高于相變點，而且相變溫度高于使用溫度后還會造成蓄熱不充分、材料浪費的狀況。相變材料因為有物質的相態變化反復，材料有壽命問題，固—固相變結構設計容易穩定，固—液、氣—液等需要處理封裝和腐蝕問題，壽命和穩定性都是需要克服和攻關的技術難題。

根據電蓄熱的應用需求，用于供暖的電蓄熱常用材料可以選擇水、金屬、氧化物、低溫相變材料等。水有比較高的比熱容，但是使用溫度只能在100℃以下，因此儲能密度受限，儲水箱的占地面積將成為問題。金屬鐵、鋁等有良好的導熱率，易于傳熱，但700℃以上會達到荷重軟化點，爐溫范圍受到一定限制。相比較而言，氧化物類蓄熱材料有更好的溫度耐受力，比如氧化鎂的耐火度可達2000℃，氮化硅的耐火度達2300℃，其工作蓄熱溫度可達1000℃以上，所不同的是導熱系數，氮化硅達15W/（m·K），氧化鎂達4.5W/（m·K），但傳熱性能較好的氮化硅價格非常昂貴。同時氧化鎂在高電壓加熱元件嵌入接引的情況下，材料不易導電，有更好的絕緣性能，是高溫大容量電蓄熱材料的優先選擇。

2.1.4　蓄熱材料的制備與應用

2.1.4.1　氧化鎂

氧化鎂是一種堿土金屬氧化物，是冶鎂的原料。氧化鎂在高溫高壓下性能穩定，絕緣性強，可以在800℃以上的高溫高壓儲能環境下使用，有高耐火絕緣性能。卓越的高溫高壓性能以及較高的比熱容使得氧化鎂蓄熱材料成為應用最廣泛的顯熱蓄熱材料之一。

表2-2列出了氧化鎂與幾種常見蓄熱材料的性能對比，氧化鎂蓄熱材料具有極佳的耐火性能，根據氧化鎂的純度，最高可達2000℃，因而也具備極高的使用溫度，其適用的蓄熱工作溫度幾乎能滿足1800℃以下的所有蓄熱工況。而現在的加熱元件最高使用溫度也無法達到這樣的溫度，因此，氧化鎂大大降低了蓄熱體的維護成本。

氧化鎂作為一種高溫蓄熱材料，也有較高的蓄熱容量。氧化鎂的比熱容約為1000J/（kg·℃），相比鋼和鋁這類金屬蓄熱材料和氮化硅這類氮化物蓄熱材料，在相同的質量和溫升下，氧化鎂儲存的熱量更多。

氧化鎂的線膨脹系數相對較高，氧化鎂蓄熱材料需做成磚體，并堆砌成蓄熱結構體來進行蓄熱，高線膨脹系數會對蓄熱體的結構穩定性造成影響，在儲放熱的過程中，磚體的收縮膨脹可能會使磚體出現位移，造成蓄熱體變形，穩定性減弱。

但氧化鎂作為高溫蓄熱材料，依然具有最佳的性價比和儲能成本。我國主要采用以菱鎂礦、白云石、鹵水或鹵塊為原料制備氧化鎂。其原材料資源豐富，具有原料儲備優勢，80%的蘊藏量在東北，而遼寧菱鎂礦儲量最為豐富，占全國的85.6%。

菱鎂礦是鎂的碳酸鹽礦物，主要化學成分為碳酸鎂，是耐火材料的最主要天然礦物原料。根據美國地質調查局（USGS）2015年公布的數據顯示，全球已探明的菱鎂礦資源量達120億t，可采儲量24億t，其中蘊藏豐富的國家包括俄羅斯（6.5億t，約占總量的27%）、中國（5億t，約占總量的21%）、韓國（4.5億t，約占總量的19%）等。同時，中國也是菱鎂礦產量大國，全球產量的70.3%都由中國提供。

我國菱鎂礦資源分布的特點是地區分布不廣、儲量相對集中、大型礦床多。全國菱鎂礦主要產區儲量及分布見表2-3。

遼寧菱鎂礦石的儲量、產量及鎂質耐火材料生產量、出口量均居世界首位。遼寧菱鎂礦資源主要分布在海城、大石橋、岫巖、鳳城、寬甸、撫順等地區，目前已經地質勘查的礦區有12個，保有儲量25.77億t，約占全國總儲量的85%，約占世界總儲量的20%。遼寧菱鎂礦品位高、雜質少、工業利用價值高，在已探明的總保有儲量中，LM-46（氧化鎂含量不小于46%）、LM-45（氧化鎂含量不小于45%）品級菱鎂礦儲量占總儲量的一半以上，其中，LM-46品級以上的菱鎂礦占總儲量的40%左右；菱鎂礦資源集中，礦床巨大，而且埋藏淺，極適合露天大規模機械化開采；礦帶處于經濟發達的遼南地區的丘陵地帶，公路、鐵路運輸十分方便。這些有利條件使遼寧的菱鎂礦采礦業迅速發展，并逐漸形成我國乃至世界的菱鎂礦石生產、供應基地。

2.1.4.2　特制氧化鎂

1.特制氧化鎂蓄熱材料優勢分析

特制氧化鎂與同類產品比較見表2-4，通過特制氧化鎂蓄熱材料制備和結構體優化設計，可保證高效儲能密度和熱效率。儲能密度達到500kW·h/m3以上，設備集成度高，占地面積集約化，使用壽命長，蓄熱材料取材普遍，成本低；輔以互聯網+分布式供熱和大數據智能調控，可配合電網大面積電熱調峰推廣應用，促進需求側大規模發展。

2.特制氧化鎂高溫蓄熱機組研制關鍵技術

（1）不同材料成分比例熱物性的研究。在鎂磚中，氧化鎂的比例成分及其余成分添加不同，鎂磚具有不同性能，特制氧化鎂高溫蓄熱材料不同成分比例熱物性對比見表2-5。材料試驗研究的目的是蓄熱材料具有高比熱容、高密度、高導熱率、高絕緣性的特點，且高溫下使用體積穩定性好，耐壓性高，同時不會氧化，不揮發有害物質。

（2）模塊燒結制備工藝的研究。影響蓄熱材料模塊性能的制備工藝因素有很多，比如原料的選用、粒度的配比、混料的質量、壓力的大小等。工藝研究內容主要包括優化顆粒級配、改進壓制過程、適當配比固體結合劑粉末等，提高蓄熱模塊制備性能。

（3）蓄熱體結構優化設計與溫度場分析。特殊異形結構設計的蓄熱體可以保證蓄熱體抗震性設計在7級地震以下都不受破壞；同時保證了高儲能密度、科學的傳熱效果和合理的溫度傳感檢測布局。

3.特制氧化鎂材料選材與制備方法

能對蓄熱材料的使用性能產生影響的制備工藝因素有很多，例如制備原料的選用、粒度的配比、混料的質量、添加劑的比例、燒制溫度的高低、壓力的大小等。工藝研究內容主要包括優化顆粒級配、改進壓制過程、適當配比固體結合劑粉末等，提高蓄熱模塊制備性能。

鎂磚制備工藝流程如圖2-8所示。

（1）破碎篩分。制備各種不同粒度的原料。

（2）配料。根據產品配方設計，將不同原料及不同顆粒進行組合。

（3）混煉。使物料成分均勻，不同物料之間的接觸面盡量擴大。

（4）成型。泥料在加壓設備和模具的共同作用下，成為擁有一定形狀和強度的坯體。

（5）熱處理。水分排出及強度處理。